Устройство для умножения Советский патент 1977 года по МПК G06F7/39 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специсшизированных вычислительных устройствах и измерительных приборах.

Известны устройства для умножения, содержащие регистры операндов и сумматор, работающие с числами, заданными частотой следования импульсов l .

Наиболее близким к предложенному изобретению является устройство, со.-; держащее два счетчика , две группы элемейтов И-НЕ, причем разрядные выходы первого счетчика подключены к входам элементов И-НЕ первой группы, разрядныевыходы второго счетчика подключены к первым входам элементов И-НЕ второй группы 2 .

Недостатком этого устройства является невозможность перемножения немонотонно меняющихся сигнгшов, ограниченный динамический диапазон и малое быстродействие.

изобретения - повышение быство действия и тсочности, расширение динаммческого диапазона устройства.

Для этого в устройство введены синхронизатор ИМПУЛЬСОВ, два. триггера, элементы и-НЕ и сумматор-вычитатель, первые разрядные входы которого подключены к выходам элементов И-НЕ первой группы, а вторые разрядные входы подключены к выходам элементов И-НЕ второй группы, вторые входы элементов И-НЕ которой подключены к первому выходу синхронизатора импульсов и к пер вым входам первого и второго элементов И-НЕ, вторые входел которых подключены к соответствующим выходам первого- триггера и к соответствующимдвум уп завляющим входам сумматора-вычитателя. Третий и четвертый управляющие входы сумматора-вычитателя подключены к соответствующим выходам второго триггера и к первымвходам третьего и четвертого элементов И-НБ, вторые входы которых подключены к второму выходу синхронизатора импульсов и к вторым, входам элементов И-НЕ первой группы, выходы первого и второго элементов И-НЕ подключены к соответствующим управляющим входам первого счетчика, выходы третьего и четвертого элементов И-НЕ подключены к соответствующим управляющим входам второго счетчика, «входы синхронизатора импульсов подключены к соответствующим входам устройства.

На чертеже показана блок-схема устройства. Устройство содержит счетчики 1,2, группы элементов И-НЕ 3,4 сумматорвычитатель 5, трихтеры 6,7, элементы И-НЕ 8,9,10,11, синхронизатор импульсов 1.2, входы устройства 13,14. Устройство работает следукадим образом. Последовательности импульсов, чис ло которых пропорционально приращениям входных сигналов, а частота-ског рости их изменения, поступают на вхО1ды устройства 13, 14, В синхронизато ре 12 входные импульсы заменяются бли жайшими синхронизирукадими импульсами двух несовпадакщих последовательностей, полученных с генератора эталонных импульсов. Знаки приращений задаются триггерами знаков 6,7. Пусть в счетчике 1 записано число: пропорциональное мгновенному значени1р первого входного сигнала, nocTynaKnneir на вход 13,а в счетчике 2 записано чи ло У, пропорциональное мгновенному значению второго сигнала, поступающего на вход 14. В сумматоре 5 в этом случае записано число . Если очередной импульс поступил на вход 14, то через синхронизатор 12 и элементы И-НЕ 10, 11 он поступает, в зависимости от знака приращения, на суммирующий или вычитающий входы счетчика 2. Этот импульс с синхрониза тора поступает на входы элементов И-Н первой группы 3, через которые он пер носит одновременно параллельным кодом число X, записанное в счетчике 1, в сумматор 5. Это число сложится в нем с записанным ранее числом , если пришедший импульс соответствовал единичному положительному приращению второго входного сигнала. В этом случае новое число в сумматоре будет равно Т Х-У+Х Х(У+1). Если пришедший импульс соответствовал отрицательному приращению второго входного сигнала, то новое число в сумматоре 5 будет равно (У-1). Если теперь очередной импульс поступает на вход 13, то он поступает на суммирукГщий или вычитающий входы сумматора 5, в зависимости от положения триггера б, и непосредственно через синхронизатор импульсов - на входы элементов И-НЕ второй группы 4, через которые он переносит одновременно параллельным кодом число У, записанное в счетчике 2, в сумматор 5. Если пришедший импульс соответствовал положительному приращению первого входного сигнала, то число в сумматоре 5 будет равно (У+1) + (у+1)(х+1)- (У+1) или (У-1) + (У+1) (Х+1) (У-)Если пришедший импульс соответствовал отрицательному приращению первого зходного си1яала то новое число в сз.нматоре будет равно ())(X-l) (y+i) или (У-1)-(У-1)(Х-1)(У-1). Двоичный код в счетчиках после сложения или вычитания с поступавшим импульсом устанавливается олновременно во всех разрядах от заднего фронта пришедшего импульса. ТЕсли на счетчик 1 поступило М импульсов, а затем на счетчик 2 - М иглтульсов, то приращение будет равно + N (Х+м), а полное произведение будет равно Т ХУ+ХУ ХУЧ-МУ+ N (Х+МНХ+М) (y+N) . Таким образом, введение синхронизатора импульсов и элементов И-W , а также сумматора-вычитателя позволяет .получить с выходов разрядов сумматора-вычитателя непрерывное значение параллельного двоичного кода, пропорционального произведению входных сигналов с коэффициентом пропорциональности, равным (или большем) единице, что расширяет при этом динамический днапазон и повышает быстродействие и точность вычисления. Формула изобретения Устройство для умножения, содержащее два счетчика, две группы элементов И-НЕ, причем разрядные выходы первого счетчика подключены к первым входам элементов И-НЕ первой группы, разрядные выходы второго счетчика подключены к первым входам элементов И-НЕ второй группы, отличающеес я тем, что, с целью повышения быстродействия № точности, расширения динамического диапазона, в устройство ; введены синхронизатор импульсов, два триггера, элементы И-НЕ и сумматорзычитатель, первые разрядные входы которого подключены к выходам элементов И-НЕ первой группы, а вторые разрядные входы подключены к выходам элементов И-НЕ второй группы, вторые входы элементов И-НЕ которой подключены к первому выходу синхронизатора импульсов и к первым входс1М первого и второго элементов И-НЕ, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам первого триггера и к соответствующим вум управляющим входам сумматора-вычитателя, третий и четвертый управяющие входы которого подключены к соответствующим выходам второго триггера и к первым входам третьего и четг вертого элементов И-НЕ, вторые входы которых подключены к второму выходу синхронизатора импульсов и к вторым вхрдам элементов И-НЕ первой группы, ыходы первого и второго элементов -НЕ подключены к соответствующим

управляющим входам первого счетчика, выходы третьего и четвертого элехюнтов И-НЕ подключены к соответствующим управляющим входам второго счетчика, входы синхронизатора импульсов подключены к соответствующим входам устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР 458826, кл. G 06 F 7/39, 1974.

2.Патент Франции 2244206. G06 F 7/39, 1975.

/J

о

М)